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[原创]参观北京汽车博物馆(3 蒸汽机车的发明)  

2013-03-31 19:59:03|  分类: 参观印象 |  标签: |举报 |字号 订阅

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         从科普丛书中我们知道,蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起18世纪的工业革命。
      直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。 由于16世纪末到17世纪后期,英国的采矿业特别是煤矿挖掘已具规模,以前单靠人力或畜力已难以满足排除矿井地下水的要求,而现场又有丰富而廉价的煤可作为燃料。现实需求促使英国的帕潘、萨弗里、纽科门等开始致力于“以火力提水”的探索和试验。
        由萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机,在1698年取得名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽,然后关闭进汽阀,在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀,矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中;关闭进水阀,重开进汽阀,靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时,关闭进汽阀和排水阀,重新喷水使蒸汽冷凝。反复循环用两个蛋形容器交替工作就可连续排水。         1764年,英国的仪器修理工瓦特为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型时,于1765年改进发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机,并于1769年取得了英国的专利。初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵,为了从凝汽器中抽除凝结水和空气,瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层,用蒸汽加热汽缸壁,以减少冷凝损失。 1782年前后,瓦特将机器进一步改进,完成了两项重要发明:在活寒工作行程的中途,关闭进汽阀,使蒸汽膨胀作功以提高热效率;使蒸汽在活塞两面都作功(双作用式),以提高输出功率。这时的活塞既要向下拉动杠杆又要向上推动杠杆,扇形平衡杠杆和拉链已不再适用,瓦特使发明了平行四边形机构。瓦特还于18世纪末将曲柄连杆机构用在蒸汽机上。瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展,他使原来只能提水的机械,成为了可以普遍应用的蒸汽机,并使蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗大大下降。因此瓦特应该是蒸汽机最主要的发明人
        而将蒸汽机用于行车上,是1814年英国人史蒂芬逊发明了蒸汽机车,蒸汽机车是利用蒸汽机,把燃料(一般用煤)的热能变成机械能,而使机车运行的一种火力机车。它主要由锅炉、蒸汽机、车架走行部和煤水车四大部分组成。 1886年,德国的戴姆勒和迈巴赫发明了能开上城市街头的“无马之车”----“汽车”由此而诞生。
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用小蒸汽锅炉产生的喷汽直接吹动车轮的早期试验型蒸汽车。
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 类似简化的火车头一样的蒸汽卡车

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 简便的动力汽车。
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 当年汽车的后置式蒸汽动力机械
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装在汽车后部的蒸汽机。

 
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 后置式的小巧动力机。

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